## KONSEP RUMAH MENGGUNAKAN ENERGI SURYA
Konsumsi energi nasional pada tahun 2013 adalah 1,243 juta setara barel minyak (SBM), 94,6%nya adalah energi fosil.  Energi  baru  dan  terbarukan  (EBT)  hanya  5,4%. Konsumsi  energi  rumah  tangga  masih  menempati proporsi  terbesar,  hampir  di  setiap  daerah.  Dari  hal tersebut sangat beralasan bila pengalihan energi fosil ke EBT  perlu  difokuskan  pada  rumah  tangga.  Tujuan penelitian  adalah  membuat  konsep  sistem  rumah  yang memakai  energi  suya  secara  maksimal.  Penelitian  ini dibatasi  sampai  dengan  membuat  usulan  konsep  untuk rumah  tipe  36,  terbatas  hanya  pada  ide constructibiliy pemakaian energi surya. Didapat kebutuhan panel surya adalah  800  watt  dan  battery  penyimpanan  yang diperlukan  berkapasitas  5,346  KWh.  Total  biaya investasi  (conceptual  budgetting)  adalah  sekitar  Rp  23 juta,  untuk  daya  maksimum  800  watt.  Biaya  ini  setara dengan  biaya  perbulan  Rp.  91.058,-.  Dilihat  dari  biaya dalam  tahap  konsep  ini,  pembuatan  rumah  dengan konsep tenaga surya cukup layak untuk diimplementasikan.
Kata kunci: Energi  baru terbarukan (EBT), Panel  surya

## Rusdi HA
Rusdi  HA  adalah  Guru  Besar  Teknik  Sipil di  Universitas  Lambung  Mangkurat.  Dia lulus S1 Teknik Sipil tahun 1974 di ITB. S2 Manajemen  konstruksi  tahun  1994  dan S3  Teknik  Sipil  tahun  1997  lulus  dari Strathclyde  University,  Glasgow,  UK. Sebelum  menjadi  staf  pengajar,  Rusdi telah  bekerja  dibeberapa  perusahan kontraktor  dan  konsultan.  Menjadi  staf pengajar  pada  tahun  1981,  dan  menjadi Guru Besar sejak 2005.
rusdiha@yahoo.co.uk www.buletinppi.ulm.ac.id

## Pendahuluan
Indonesia  adalah  konsumer  energi  terbesar  di Asia  Tenggara.  Sebesar  44%  dari  total  konsumsi energi  di  Asia  Tenggara  dikonsumsi  oleh  Indonesia. Energi  fosil  (minyak,  gas  alam  dan  batubara), diperkirakan  juga  masih  mendominasi  permintaan energi  untuk  kawasan  ini  sampai  dengan  tahun 2030. Pada Shell   Indonesia  Technology  Conference 2016  dibahas  bahwa,  pertumbuhan  permintaan energi  fosil  tersebut  terus  meningkat  sekitar  2,7% pertahun  hingga  tahun  2035.  Konsumsi  nasional pada  tahun  2013  adalah  1,243  juta  setara  barel minyak  (SBM),  94,6%nya  adalah  energi  fosil.  Energi baru  dan  terbarukan  (EBT)  hanya  5,4%.  (Abdullah, 2016).
Dari  fakta  tersebut  terlihat  bahwa,  konsumsi energi masih berfokus pada energi fosil. Energi jenis ini  jelas  ketersediaannya  akan  makin  menyusut, dilain  pihak  konsumsi  energi  ini  justru  kian  tahun kian  meningkat.  EBT  yang  tingkat  konsumsinya hanya  5,4%  perlu  diusahakan  peningkatan,  selain agar ketimpangan pemakaian energi jadi berkurang, juga ketersediaan energi fosil yang makin berkurang dapat teratasi.
EBT sebagai bahan baku energi mempunyai beberapa kelebihan (Jarras, 1980), antara lain:
 sumber mudah didapat,
 sumber tersedia gratis,
 problem limbah tidak ada,
 prosesnya  tidak  menyebabkan  kenaikan temperatur bumi, dan
 harga bahan bakar tidak mempengaruhi.
Tetapi pemanfaatan EBT di Indonesia menghadapi beberapa kendala, antara lain:
• Harga  jual  energi  fosil  masih  terlalu  rendah, dibandingkan  dengan  negara  lain,  sehingga kecenderungan  memakai  energi  fosil  masih sangat kuat.
• Komponen  utama  teknologi  pembuatan  EBT masih harus mengimpor dari luar negeri.
• Biaya  investasi  pembangunan  instalasi  EBT tinggi,  jadi  memerlukan  modal  awal  yang besar.
• Data  potensi  sumberdaya  belum  tersedia dengan lengkap.
• Harga  belum  bisa  bersaing  dengan  energi fosil.
• Teknologi dalam menghadapi fluktuasi sumber energi belum matang.
Konsumsi energi rumah tangga masih menempati  proporsi  terbesar,  hampir  di  setiap daerah.  Dari  hal  tersebut  sangat  beralasan  bila pengalihan energi fosil ke EBT perlu difokuskan pada rumah tangga.
Implementasi energi surya sudah bisa diterapkan di  Indonesia  dengan  melihat  beberapa  faktor.  Yang pertama adalah teknologi untuk energi surya sudah tersedia  di  Indonesia  baik  teknologi  panel  surya maupun teknologi penyimpan energi (battery). Yang kedua  yang  paling  utama  adalah  energi  matahari tersedia  berlimpah  karena  posisi  Indonesia  secara geografis  terletak  di  katulistiwa.  Kemudian,  negara lain  yang  potensi  geografisnya  berada  lebih  rendah dari  Indonesia,  seperti  Swedia,  Australia,  dll.,  telah mengimplementasikan EBT secara intensif termasuk energi surya.
Tujuan  penelitian  adalah  membuat  konsep sistem  rumah  yang  memakai  energi  suya  secara maksimal.
Penelitian  ini  dibatasi  sampai  dengan  membuat usulan  konsep  untuk  rumah  tipe  36,  berdasarkan sumber  daya  teknologi  energi  surya  yang  tersedia. Penelitian  ini  juga  terbatas  hanya  pada  ide constructibiliy  pemakaian  energi  surya,  bukan electrical generation technology.
Energi  matahari  merupakan  energi  yang  utama bagi  kehidupan  di  bumi  ini.  Berbagai  jenis  energi, baik  yang  terbarukan  maupun  tak-terbarukan merupakan  bentuk  turunan  dari  energi  ini  baik secara  langsung  maupun  tidak  langsung.  Indonesia memiliki  sekitar  4.8  KWh/m2/hari  (Alamendah, 2011).
Berikut  ini  adalah  beberapa  bentuk  energi  yang merupakan turunan dari energi matahari misalnya:
• Energi  angin  yang  timbul  akibat  adanya perbedan  suhu  dan  tekanan  satu  tempat dengan  tempat  lain  sebagai  efek  energi panas matahari.
• Energi  air  karena  adanya  siklus  hidrologi akibat  dari  energi  panas  matahari  yang mengenai bumi.
• Energi biomassa karena adanya fotosintesis dari tumbuhan yang notabene menggunakan energi matahari.
• Energi  gelombang  laut  yang  muncul  akibat energi angin.
• Energi  fosil  yang  merupakan  bentuk  lain dari energi biomassa yang telah mengalami proses selama berjuta-juta tahun.
Selain itu energi panas matahari juga berperan penting  dalam  menjaga  kehidupan  di  bumi  ini. Tanpa  adanya  energi  panas  dari  matahari  maka seluruh  kehidupan  di  muka  bumi  ini  pasti  akan musnah karena permukaan bumi akan sangat dingin dan tidak ada makluk yang sanggup hidup di bumi.
Energi  surya  adalah  energi  yang  berupa  panas dan cahaya yang dipancarkan matahari. Energi surya (matahari)  merupakan  salah  satu  sumber  energi terbarukan yang paling penting. Indonesia mempunyai  potensi  energi  surya  yang  melimpah. Namun  melimpahnya  sumber  energi  surya  di Indonesia belum dimanfaatkan secara optimal.
Matahari adalah sumber energi yang memancarkan energi sangat besarnya ke permukaan  bumi.  Permeter  persegi  permukaan bumi  menerima  hingga  1000  watt  energi  matahari. Sekitar  30%  energi  tersebut  dipantulkan  kembali luar angkasa, dan sisanya diserap oleh awan, lautan, dan  daratan.  Jumlah  energi  yang  diserap  oleh atmosfer,  lautan,  dan  daratan  bumi  sekitar 3.850.000  eksajoule  (EJ  =  1018  joule)  per  tahun. Untuk  melukiskan  besarnya  potensi  energi  surya, energi  surya  yang  diterima  bumi  dalam  waktu  satu
jam  saja  setara  dengan  jumlah  energi  yang digunakan dunia selama satu tahun lebih.
Beberapa  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya (PLTS) di Indonesia antara lain (Alamendah, 2011):
 Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS)  di Kabupaten  Karangasem  dan  Bangli,  Bali dengan kapasitas masing-masing 1 MW
 PLTS  di  pulau-pulau  Nusa  Tenggara  Barat yang meliputi Pulau Gili Trawangan berkapasitas  600  kWp,  Pulau  Gili  Air  (160 kWp), serta Pulau Gili Meno (60 kWp), dan di Pulau  Medang,  Sekotok,  Moyo,  Bajo  Pulo, Maringkik,  dan  Lantung  dengan  total kapasitas 900 kWp.
 PLTS  di  Nusa  Tenggara  Timur  yang  meliputi PLTS  Raijua  (Kabupaten Sabu  Raijua) berkapasitas  150  kilo  kWp,  PLTS  Nule  (Kab. Alor) berkapasitas 250 kWp, PLTS Pura  (Kab. Alor)  berkapasitas  175  kWp,  dan  PLTS  Solor Barat  (Kab.  Flores  Timur)  berkapasitas  275 kWp.

## Tipikal  Konsumsi  Energi  Rumah Tangga
Dalam  perancangan  sistem  energi  di  dalam  rumah, perlu  perkiraan  konsumsi  untuk  sebuah  rumah.  Sebuah rumah  dapat  dibagi  menjadi  beberapa  ruang,  dimana setiap  ruang  mempunyai  kebutuhan  energi  yang spesifik.  Menurut  PT  Energy  Management  Indonesia (2016) ada 4 macam ruang yang perlu dihitung konsumsi energinya  masing-masing,  yaitu:  ruang  keluarga/kamar,
dapur, dan kamar mandi
Ruang Keluarga/Kamar
Pada ruang keluarga, peralatan yang mungkin adalah
TV set, audio/stereo set, AC split ½PK, komputer, lampu hemat  listrik  dan  kipas  angin.  Tabel  1  dan  Tabel  2 dibawah  ini  adalah  tipikal  konsumsi  listrik  dan  lama pemakaian per hari.
Tabel 1 Peralatan Listrik di Ruang keluarga
No. Alat Watt Durasi (jam) 1 TV Set 150 8 2 Audio/stereo set 50 2 3 AC Split ½PK 430 8 4 Komputer 140 5 5 Lampu hemat listrik 12 8 6 Kipas angin 103 8 Tabel 2 Peralatan Listrik di Dapur No Alat Watt Durasi (jam) 1 Microwave 1270 0,5 2 Blender 130 0,5 3 Kompor listrik 380 4 4 Magic jar 465 1 5 Kulkas   on standby 50 12 12 12 6 Setrika 300 1
7 Dispenser on standby 250 2
6 22 8 Pemanggang roti 380 0,5

## Metode

## Pengumpulan Data Energi Radiasi Matahari
Energi  radiasi  matahari  yang  bisa  diambil  perlu diketahui.  Besarnya  radiasi  tipikal  untuk  daerah  di Indonesia  dapat  dihitung  dari  data  yang  tersedia dari  literatur.  Jam  efektif  per  hari  serta  hari  efektif per tahun lamanya  matahari  bersinar dapat  dipakai untuk memperhitungkan energi yang dapat dipanen.

## Pengumpulan  Data  Jenis  Panel  Surya  dan  Alat Penyimpan
Ada  beberapa  jenis  panel  surya  tersedia  di Indonesia.  Harga  relatif  masih  tinggi,  tetapi  ada trend penurunan harga pada akhir-akhir ini.

## Perhitungan Kebutuhan Energi Rumah Sederhana
Dari  tipikal  kebutuhan  peralatan  setiap  jenis ruang, dapat dihitung keperluan energi setiap ruang. Bila  diketahui  jumlah  ruangan  setiap  rumah,  maka kebutuhan total energi dapat dihitung.

## Pembuatan Konsep RES
Konsep  RES  yang  akan  dibuat  dibuat  2  macam. Konsep  yang  pertama  adalah  RES  yang  sepenuhnya memakai  energi  surya.  Sedangkan  konsep  yang kedua  adalah  RES  yang  memakai  energi  surya sebagai komplemen.

## Hasil Analisa
Konsep RES yang telah dibuat, diimplementasikan pada rancangan sederhana yang nyata.  Pada  rancangan  ini  kemudian  dilakukan perhitungan kelayakan teknis dan ekonomi.

## Data Energi Radiasi Matahari
Terkait  dengan  energi  surya,  sebagai  negara tropis,  Indonesia  mempunyai  potensi  energi  surya yang  cukup  besar.  Berdasarkan  data  penyinaran matahari yang dihimpun dari 18 lokasi di Indonesia, radiasi  surya  di  Indonesia  dapat  diklasifikasikan berturut-turut sebagai berikut: untuk kawasan barat dan timur Indonesia dengan distribusi penyinaran di Kawasan  Barat  Indonesia  (KBI)  sekitar  4,5 kWh/m 2 /hari  dengan  variasi  bulanan  sekitar  10%; dan  di  Kawasan  Timur  Indonesia  (KTI)  sekitar  5,1 kWh/m 2 /hari  dengan  variasi  bulanan  sekitar  9%. Dengan  demikian,  potensi  energi  surya  rata-rata Indonesia  sekitar  4,8  kWh/m 2 /hari  dengan  variasi
bulanan
sekitar 9%.
(Kementrian Energi Sumber Daya Mineral, 2016)

## Kebutuhan Energi pada Rumah Sederhana
Rumah  sederhana  diasumsikan  dihuni  oleh rumah  tangga  sederhana.  Dengan  demikian kebutuhan  energi  yang  utama  adalah  lampu penerangan, kulkas kecil, kipas angin, TV set, setrika dan mesin cuci 2 tabung.
Rumah tangga sederhana dianggap terdiri dari 2 kamar  tidur,  ruang  tamu,  ruang  makan,  dapur  dan KM/WC.  Peralatan  listrik  yang  diperlukan  adalah sbb.: 6 buah lampu, kulkas, rice cooker, kipas angin, TV set dan setrika.
Perhitungan  energi  yang  dipakai  setiap  hari adalah seperti pada Tabel 3 di bawah ini.
Tabel 3. Kebutuhan Daya Rumah Tangga No  Jenis Alat Daya (watt) unit (buah) Durasi (jam) Jumlah daya (KWh) 1 Lampu LED5 watt 10 5 8 0,400 2 Kipas angin  100 1 4 0,400 3 TV  LED  26 inch 30 1 8 0,240 4 setrika 300 1 1 0,300 5 Rice cooker  400 1 1 0,400 6 Kulkas on standby 50 10 1 12 12 0,060 0,012 Jumlah kebutuhan daya/hari (KWH) 1,812

## Kebutuhan Energi Surya dan Penyimpanannya
Kalau  dilihat  Tabel  4.1  diatas,  maka  kebutuhan besarnya  watt  panel  surya  adalah  450  watt  (rice cooker  +  kulkas).  Sedangkan  kalau  diperhitungkan kebutuhan  daya  per  hari  adalah  1,812  KWH,  maka dengan durasi radiasi matahari efektif 5 jam per hari diperlukan panel surya 1,812 KWh/5h = 0,363 KW = 363  watt.  Dari  kedua  nilai  watt  tersebut  maka minimum panel surya 450 watt.
Bila  diasumsikan  bahwa  setiap  bulan  ada  hari hujan  (tak  bermatahari)  selama  3  hari  berturut- turut,  maka selama 3 hari tersebut memakai saving dari 27 hari bermatahari. Kebutuhan 3 hari adalah 3 x  1,812  KWh  =    5,346  KWh.  Kebutuhan  ini  adalah simpanan  energi  selama  27  hari.  Jadi  energi  surya harus surplus setiap harinya 5,346 KWh/27h = 0,198 KW = 198 watt.
Jadi  kebutuhan  panel  surya  untuk  harian ditambah  untuk  penyimpanan  adalah  554  +  198  = 752  watt.  Sehingga  kebutuhan  panel  surya  adalah 800  watt.  Sedangkan  energi  yang  harus  dapat disimpan  adalah  5,346  KWh.  Berarti battery penyimpan  harus  mempunyai  kapasitas  penyimpan sebesar minimum 5, 346 KWh.

## Implementasi Konsep Rumah Berenergi Surya Konsep Rumah
Rancangan  rumah  adalah  berupa  rumah  tipe 36 dengan  2  kamar  tidur.  Tata  ruang  agar  dibuat sesederhana  mungkin  agar  mudah  penempatan peralatan.  Ruang-ruang  yang  lainnya  adalah  ruang tamu,  ruang  makan/dapur  dan  ruang  WC/kamar mandi.  Ruang  yang  juga  perlu  adalah  ruang penempatan battery yang letaknya sedemikian rupa agar mudah diakses dari luar rumah.
Orientasi  rumah  sedapat  mungkin  menghadap ke selatan dan mempunyai bentuk atap pelana yang miring  kedepan/kebelakang.  Dengan  bentuk  atap yang  demikian,  pada  atap  sebelah  belakang  dapat diletakkan panel surya. Posisi ini sangat baik karena dengan letak geografis diselatan khatulistiwa, maka atap  sebelah  belakang  menghadap  ke  utara, sehingga menerima radiasi matahari yang maksimal (Gambar 1)

## Panel Surya
Dari kebutuhan energi yang telah dihitung diatas yaitu 800 watt, maka ada beberapa pilihan teknologi yang tersedia di pasar. Panel surya 900  - 1500 watt dengan bobot 40 kg, seharga Rp. 15.188.000,- dapat dipilih  untuk  diimplementasikan  (Lihat  Lampiran Brosur  1).  Harga  ini  sudah  termasuk  kabel penghubung dan inverter .
Battery Penyimpanan Battery yang  akan  digunakan  harus  mempunyai kapasitas  5,346  KWh.  Bila  digunakan battery basah 70 Ah, 12 volt, berarti kapasitas battery tersebut 12 x  70  =  840  Wh.  Untuk  kapasitas  5,346  berarti diperlukan  5,346/0,84  buah  battery  =  6,3  ~  7  buah battery.  Pilihan  yang  ada  di  pasaran  adalah battery merk GS tipe: N70 kapasitas  70  Ah,  tegangan  kerja 12 Volt, harga adalah Rp 1.016.000 (lihat Lampiran  Brosur  2).  Total  harga battery berarti adalah Rp. 7.122.000,.

## Perhitungan Biaya
Dari harga panel surya dan battery penyimpanan (Lampiran 1dan Lampiran 2), maka diperlukan biaya sebesar  Rp  22.300.000,-  Bila  umur  rencana  25 tahun,  maka  perkiraan  biaya  pertahun  (i=  9%  flat) adalah sebagai berikut:
Biaya total per tahun Rp. 1.092.700,- berarti biaya per bulan adalah sebesar Rp. 91,058,-

## Gambar. 1 Konsep Rumah
Peralatan Rp.22.300.000,-/25=Rp.   892,000,- Bunga Rp. 22.300.000 x 9%  =Rp.   200,700,- Jumlah biaya Rp.1.092.700,-

## Kesimpulan
Pembuatan  konsep  rumah  energi  surya  dapat direalisasikan.  Total  harga  (conceptual  budgetting) adalah  sekitar  Rp  23  juta,  untuk  daya  maksimum  800 watt. Biaya perbulan adalah sekitar Rp. 91.058,-. Dilihat dari  biaya  dalam  tahap  konsep  ini,  pembuatan  rumah dengan  konsep  tenaga  surya  cukup  layak  untuk diimplementasikan.

## Saran
Kontinuitas  sistem  perumahan  sangat  tergantung dengan  sumber  daya  peralatan.  Ketersediaan  peralatan masih  belum  merata  di  seluruh  daerah.  Dengan demikian, vendor yang  menyediakan  peralatan  adalah hal  yang  penting  dalam  hal  kesinambungan  sistem perumahan  ini.  Tetapi  dengan  meningkatnya  demand akan  sumber  daya  peralatan,  diharapkan  akan meningkatkan  pula  ketersediaannya.  Yang  selanjutnya akan  meningkatkan competitiveness pada  penyediaan peralatan  ini.  Selain  itu  regulasi  pada  implementasi energi  surya  perlu  dipelajari  dan  diterapkan.  Hal  ini berguna  untuk  langkah-langkah  dalam  produksi  masal sistem perumahan ini.
Penelitian selanjutnya adalah melakukan implementasi  fisik.  Implementasi  ini  berupa  membuat rumah  tipe  36.  Kemudian  dilakukan  peng-instalasi-an peralatan  energi  surya,  peralatan  penyimpan  dan peralatan  lainnya.  Selanjutnya,  sistem  perumahan  ini dioperasikan  selama  jangka  waktu  tertentu,  untuk melihat reabilitasnya.

## Ucapan Terimakasih
Penulis  mengucapkan  terimakasih  kepada  Program Magister Teknik Sipil Universitas Lambung
Mangkurat  atas  bantuan  pembiayaan  dalam penelitian ini.
Utara Kamar Tidur-1 Kamar Tidur-2 Ruang Duduk Kamar Makan KM/WC Ruang Battery Garis Atap Teras

## Referensi
1. Abdullah, N. 2016. Kebutuhan Energi: Indonesia Tertinggi di Asean . http://industri.bisnis.com/read/20160218/44/52027 5/kebutuhan-energi-indonesia-tertinggi-di-asean. Diakses 14 Juni 2016. 2. Jarass. 1980. Strom aus Wind - Integration einer regenerativen EnergieQuelle , Springer-Verlag, Berlin. Pinske, J.D., 1993, Elektrische Energieerzeugung, 2.vollst. ueberarb. Aufl., BG.Teubner, Stuttgart 3. Sudirham, S. 2010. Distribusi Energi Listrik . \https://eecafedotnet.files. wordpress.com/2011/08/beban-di-jaringan- distribusi1.pdf. Akses tgl 16 Juni 2016 4. Direktorat Jenderal Ketenagalistrikan. 2015. Statistik Ketenagaan 2014 . 5. PT Energy Management Indonesia. 2016. Menghitung Listrik. http://nasional.kompas.com/read/2008/07/17/1127 5859/yuk.menghitung.pemakaian.listrik.di.rumah 6. Arismunandar, W. 1995. Teknologi Rekayasa Surya . Bandung. Pradnya Paramita. 7. Boyle, G. 1996. Renewable Energy . Milton Keynes. The Open University. 8. Gordon Feller. India Building Large-Scale Solar Thermal Capacity . Available from http://www.ecoworld.org/Home/Articles2.cfm?TID= 325 9. Alamendah. 2014. Energi Surya (Matahari) di Indonesia .https://alamendah.org/2014/11/15/ energi-surya-matahari-di-indonesia/, akses 14 Juni 2016 10. Kementrian Energi Sumber Daya Mineral. 2016. http://www.esdm.go.id/berita/56-artikel/3347- pemanfaatan-energi-surya- diindonesia.html?tmpl=component&print=1&page